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(1)证明:过点B作BM垂直CE于M,连接BE
所以角BME=角BMC=90度
因为矩形ABCD绕点C旋转得到矩形CEFG
所以矩形ABCD和矩EFGC全等
所以AB=CG=EF
角A=角HCG=角HEF=角EFG=90度
CE平行FG
BC=EC
所以角CBE=角CEB
AD平行BC
所以角AEB=角CBE
所以角AEB=角CEB
因为角A=角BME=90度(已证)
BE=BE
所以三角形ABE和三角形MBE全等(AAS)
所以AE=ME
AB=MB
所以MB=CG
因为角BHM=角GHC(对顶角相等)
角BMC=角HCG=90度
所以三角形BMH和三角形GCH全等(AAS)
所以BH=GH
(2)EH=AE+CH
证明:因为三角形BMH和三角形GCH全等(已证)
所以MH=CH=1/2CM
因为AE=ME(已证)
EH=ME+MH
所以EH=AE+CH
(3)解:因为CE平行FG(已证)
所以角EHF=角GFH
因为FH平分角EFG
所以角EFG=角GFH=1/2角EFG
因为角EFG=90度(已证)
所以角EFH-角GFH=角EHF=45度
所以EH=EF
因为角HEF=90度
所以三角形HEF是等腰直角三角形
所以FH^2=EF^2+EH^2
因为EH=ME+MH
AE=ME(已证)
AE=1
所以EF=EH=1+MH
因为AB=CG=EF=HB(已证)
所以HB=HE=1+MH
因为角HEF=90度
因为EC=ME+MH+CH
BC=EC(已证)
CH=MH(已证)
所以BC=1+2MH
CH=2MH
因为角BMC=90度
所以三角形BMC是直角三角形
所以BC^2=MB^2+CM^2
所以(1+MH)^2+(2MH)^2=(1+2MH)^2
所以MH=2
所以EF=EH=ME+HE=1+2=3
所以FH=3倍根号2
所以角BME=角BMC=90度
因为矩形ABCD绕点C旋转得到矩形CEFG
所以矩形ABCD和矩EFGC全等
所以AB=CG=EF
角A=角HCG=角HEF=角EFG=90度
CE平行FG
BC=EC
所以角CBE=角CEB
AD平行BC
所以角AEB=角CBE
所以角AEB=角CEB
因为角A=角BME=90度(已证)
BE=BE
所以三角形ABE和三角形MBE全等(AAS)
所以AE=ME
AB=MB
所以MB=CG
因为角BHM=角GHC(对顶角相等)
角BMC=角HCG=90度
所以三角形BMH和三角形GCH全等(AAS)
所以BH=GH
(2)EH=AE+CH
证明:因为三角形BMH和三角形GCH全等(已证)
所以MH=CH=1/2CM
因为AE=ME(已证)
EH=ME+MH
所以EH=AE+CH
(3)解:因为CE平行FG(已证)
所以角EHF=角GFH
因为FH平分角EFG
所以角EFG=角GFH=1/2角EFG
因为角EFG=90度(已证)
所以角EFH-角GFH=角EHF=45度
所以EH=EF
因为角HEF=90度
所以三角形HEF是等腰直角三角形
所以FH^2=EF^2+EH^2
因为EH=ME+MH
AE=ME(已证)
AE=1
所以EF=EH=1+MH
因为AB=CG=EF=HB(已证)
所以HB=HE=1+MH
因为角HEF=90度
因为EC=ME+MH+CH
BC=EC(已证)
CH=MH(已证)
所以BC=1+2MH
CH=2MH
因为角BMC=90度
所以三角形BMC是直角三角形
所以BC^2=MB^2+CM^2
所以(1+MH)^2+(2MH)^2=(1+2MH)^2
所以MH=2
所以EF=EH=ME+HE=1+2=3
所以FH=3倍根号2
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